JP2011036772A - Ｖｏｃガスの脱臭浄化機構 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも容易に処理を行うことができるVOCガスの脱臭浄化機構を提供しようとするもの。
【解決手段】送られてくるVOCガス２を加熱して炭化する加熱ゾーン３と、加熱後のVOCガス２に電解水を噴霧する電解水噴霧ゾーン４とを具備し、前記加熱ゾーン３は酸素濃度を低減するようにしたことを特徴とする。このVOCガスの脱臭浄化機構では、加熱ゾーンにおいて送られてくるVOCガスを加熱して炭化するようにしたので、複雑な制御を行う必要がない。
【選択図】図１

Description

この発明は、トルエン、キシレンその他のVOCガスの脱臭浄化機構に関するものである。

従来、半導体工場や液晶工場における揮発性有機化合物などの有機化合物を含有する排ガスを処理する排ガス処理装置の出願があり、次の内容が記載されていた（特許文献１）。
すなわち、半導体工場や液晶工場における揮発性有機化合物含有排ガスを処理する方法として、 (1)活性炭による吸着法、(2)排ガスを空気と混合して直接的に燃焼させる直接燃焼法、(3)水、酸、アルカリ溶液などの液体に対象とするガスを吸収させる方法が採用されていたところ、この出願は、排ガス中の揮発性有機化合物を少ないエネルギーで効率的に分解できると共にイニシャルコストおよびランニングコストを低減できる排ガス処理装置を提供するため、揮発性有機化合物を含有する排ガスを洗浄水に接触させて、上記排ガス中の揮発性有機化合物を上記洗浄水に吸収,移行させるスクラバー部と、上記スクラバー部から導入される洗浄水に酸素を溶存させると共にナノバブルを含有させる溶存酸素調整部と、上記溶存酸素調整部から上記ナノバブルを含有した洗浄水が導入されると共にこの洗浄水が含有する揮発性有機化合物をナノバブルで活性化した好気性微生物で分解処理し、この分解処理した洗浄水を上記スクラバー部に返送する活性炭吸着塔と、上記活性炭吸着塔で処理された洗浄水が導入されると共にこの洗浄水の溶存酸素濃度または全有機炭素濃度の少なくとも一方を測定する測定部と、上記測定部が測定した上記洗浄水の溶存酸素濃度または全有機炭素濃度の少なくとも一方に基づいて、上記溶存酸素調整部の運転を制御する制御部とを備えることとしている、というものである。
しかし、前記運転の制御は容易ではなく実際にはなかなかうまくできないという問題があった。
特開２００９−１６５９９２号公報

そこでこの発明は、従来よりも容易に処理を行うことができるVOCガスの脱臭浄化機構を提供しようとするものである。

前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
この発明のVOC（揮発性有機化合物）ガスの脱臭浄化機構は、送られてくるVOCガスを加熱して炭化する加熱ゾーンと、加熱後のVOCガスに電解水を噴霧する電解水噴霧ゾーンとを具備し、前記加熱ゾーンは酸素濃度を低減するようにしたことを特徴とする。
このVOCガスの脱臭浄化機構では、加熱ゾーンにおいて送られてくるVOCガスを加熱して炭化するようにしたので、複雑な制御を行う必要がない。そして、VOCガスを炭化することにより脱臭することができる。
また、送られてくるVOCガスを加熱して炭化する加熱ゾーンは酸素濃度を低減するようにしたので、VOCガス成分は酸素と結合し難く炭化し易くなって二酸化炭素を生成し難くなり、地球温暖化（環境破壊）を回避しつつVOCガスを浄化・脱臭することができる。浄化後にはVOCガスが炭化してなる炭素（煤）が生成する。

さらに、加熱後のVOCガスに電解水を噴霧する電解水噴霧ゾーンを具備するようにしたので、加熱されたVOCガスは冷却されると共に、未分解のVOCガス成分があったとしてもこれを電解水中に取り込んで分解することができる。
そのうえ、VOCガスの酸素濃度が低減した状態で加熱することによって有機化合物を炭化することができるので、燃焼（炎を伴う酸化発熱反応）を回避すると共に炭化物（煤）を回収して再利用することができる。
前記加熱ゾーンでは600℃〜700℃に加熱することができる。加熱するための手段として、VOCガスの配管を電気ヒーターで加熱したり、VOCガスの配管の外周に耐熱性のオイルを循環させたり、VOCガスの配管の外周を蒸気で加熱したりすることができる。
前記加熱ゾーンは不活性ガスを供給することにより酸素濃度を低減するようにすることができ、前記不活性ガスとして例えば窒素ガスを使用することができる。

この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
複雑な制御を行う必要がないので、従来よりも容易に処理を行うことができるVOCガスの脱臭浄化機構を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態を説明する。
図１に示すように、この実施形態のVOCガスの脱臭浄化機構１は、送られてくるVOCガス２を加熱して炭化する加熱ゾーン３と、加熱後のVOCガス２に電解水を噴霧する電解水噴霧ゾーン４とを具備し、前記加熱ゾーン３は酸素濃度を低減するようにしている。
前記VOCガス２として、農薬製造時に出てくる排ガスを処理した。この排ガスにはジクロロエチレン、Ｎ，Ｎ-ジメチルホルムアミド、ジメチルエーテル、蟻酸メチル、エチルアルコール、メトキシ酢酸、ジメチルスルフィドボラン、蟻酸エチル、トリメチルアミン、クロロホルム、1，2-ジクロロメタン、シクロヘキサン、トルエンが含有されている。またこの排ガスは、硫化ナトリウムと酸から発生した無機ガスである硫化水素ガス（H₂S）も含まれている混合ガスとなっており処理前には有機臭と強い硫化水素臭が漂っていた。

供給された排ガスは、先ず上向流路５の配管を上昇し次いで略U字状に下向流路６へと方向転換される。下向流路６の配管は、一定領域に電気ヒーター７を巻いて加熱ゾーン３を形成している。前記加熱ゾーン３ではVOCガス２の配管の外側から600℃〜700℃に加熱するようにしている。加熱されたVOCガス２成分が炭化してなる煤は下方の廃棄物箱８に回収される。この実施形態では電気ヒーター７によって加熱したが、VOCガス２の配管の外周に耐熱性のオイルを循環させたり、VOCガス２の配管の外周を蒸気で加熱したりすることもできる。

加熱ゾーン３はその手前で不活性ガスを供給することによって気中酸素濃度を低減するようにしており、前記不活性ガスとして窒素ガス９を使用した。この加熱ゾーン３通過後に、ファンにより誘引して次の電解水噴霧ゾーン４へと送られる。

電解水噴霧ゾーン４では、無隔膜電解装置10において電解液槽11から供給される次亜塩素酸ソーダを水に添加して電気分解してなる電解水を、電解スクラバー12において加熱ゾーン３通過後のVOCガス２に対してポンプPにより噴霧するようにしている。電解水中には酸化力のある次亜塩素酸（HOCｌ）と・OHラジカルとが存在し、これにより加熱ゾーン３における炭化をまぬがれた残留VOCガス２成分を分解する。すなわち、残留VOCガス２の炭素骨格は次亜塩素酸（HOCｌ）と・OHラジカルとにより分解される。また、噴霧する電解水をアルカリ性に調整することにより硫化水素ガスを取り込んで排ガスを無臭化することができる。
その後、ファンにより誘引して最終的に念のため活性炭濾過槽13を通して完全に清浄化された状態で大気放出14される。この時点では硫化水素臭も有機物臭も全くせず文字通り無臭となっていた。

次に、この実施形態のVOCガスの脱臭浄化機構の使用状態を説明する。
このVOCガスの脱臭浄化機構１では、送られてくるVOCガス２を加熱ゾーン３において加熱して炭化するようにしたので、複雑な制御を行う必要がなく従来よりも容易に処理を行うことができるという利点がある。そして、VOCガス２を炭化することにより脱臭することができた。
また、送られてくるVOCガス２を加熱して炭化する加熱ゾーン３は窒素ガス９の供給によって酸素濃度を低減するようにしたので、VOCガス２成分は酸素と結合し難く炭化し易くなって二酸化炭素を生成し難くなり、地球温暖化（環境破壊）を回避しつつVOCガス２を浄化・脱臭することができるという利点がある。浄化後にはVOCガス２が炭化してなる煤が生成する。

さらに、加熱後のVOCガス２に電解水を噴霧する電解水噴霧ゾーン４を具備するようにしたので、加熱されたVOCガス２は冷却されると共に、未炭化のVOCガス２成分があったとしてもこれを電解水中に取り込んで分解することができるという利点がある。
そのうえ、窒素ガス９の供給によってVOCガス２の酸素濃度が低減した状態で加熱することによって有機化合物を炭化することができるので、燃焼（炎を伴う酸化発熱反応）を回避すると共に炭化物（煤）を回収して再利用することができるという利点がある。

従来よりも容易に処理を行うことができることによって、種々のVOCガスの脱臭浄化の用途に適用することができる。

この発明のVOCガスの脱臭浄化機構の実施形態を説明するシステム・フロー図。

２ VOCガス
３ 加熱ゾーン
４ 電解水噴霧ゾーン

Claims (1)

1. 送られてくるVOCガス（２）を加熱して炭化する加熱ゾーン（３）と、加熱後のVOCガス（２）に電解水を噴霧する電解水噴霧ゾーン（４）とを具備し、前記加熱ゾーン（３）は酸素濃度を低減するようにしたことを特徴とするVOCガスの脱臭浄化機構。